矿山法地铁隧道施工技术.ppt

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1、矿山法地铁隧道施工技术1.矿山法定义传统矿山法采用圆木、型钢、钢轨等形成支架，对开挖面形成强力支承。传统矿山法的依据是“松弛理论”，认为围岩可能由于扰动产生坍塌，支护需要支承围岩在一定范围内由于松弛可能坍塌的岩体重量。在80年代及以前，因施工工艺落后、钢材紧张而普遍采用。因安全性差，现已完全淘汰。奥地利学者米勒（Muller.L）发明。在支护手段上，采用喷射混凝土和锚杆为衬砌，把衬砌和围岩看作是一个相互作用的整体，既发挥围岩的自承能力，又使锚喷衬砌起到加固围岩的作用。初期支护能随着围岩变形，充分发挥围岩的自承能力。新奥法采用锚

2、喷支护的新奥法与采用钢木支护的传统矿山法相比，不仅仅是支护手段上的革新，更重要的是工程概念的不同。与前二者相比，限制围岩变形，是矿山法的概念。城市地铁工程基本属于浅埋矿山法。浅埋矿山法2.矿山法隧道施工方法开挖台阶法1全断面法2CD法3CRD法4双侧壁导坑法5中导洞法7冷冻法8偏洞法62.1台阶法爆破和台阶法人工开挖施工工序施做超前支护,注浆加固地层；留核心土开挖1部土体并支护开挖2部核心土，并施作临时仰拱、封闭开挖3部土体，施作初期支护（封闭成环）施做仰拱二次衬砌拆除临时仰拱，施作拱部二次衬砌，封闭成环2.2台阶法（环形台阶

3、法）控制要点做好开挖工作面及前方岩体的预支护或预加固上部每循环开挖进尺控制在0.5m内，轮廓线尽可能圆顺，以减小应力集中在开挖后立即进行支护，以便尽早封闭拱顶及掌子面暴露面同一台阶中的各部开挖，相互滞后，距离不小于5～7m为宜，各台阶距离不小于10～14m①、②…表示开挖顺序，Ⅰ表示超前支护，Ⅱ、Ⅳ…表示初支及二次衬砌顺序2.3CD法①、②…表示开挖顺序，Ⅰ表示超前支护，Ⅱ、Ⅳ…表示初支及二次衬砌顺序控制要点每分部开挖后及时支护，使每分部及早封闭成环工序变化处之钢架应设φ42锁脚钢管，以确保钢架基础稳定右部导洞开挖，应滞后于左

4、部导洞，距离不小于15m为宜临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行2.4CRD法控制要点要加强对超前小导管施工及注浆效果的控制上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.6～0.75m）中间支护系统的拆除要在围岩变形稳定后拆除，一次拆除长度不宜超过6m中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动①、②…表示开挖顺序，Ⅰ表示超前支护，Ⅱ、Ⅳ…表示初支及二次衬砌顺序2.5双侧壁导坑法控制要点加强超前支护施工的质量控制，保证效果两侧壁导坑开挖支护施工超前中槽部位10~15m中槽开挖后，

5、拱部钢架与两侧壁钢架的连接是难点，两侧壁导坑钢架的位置应准确定位初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不得大于6m，并及时施作仰拱及二次衬砌①、②…表示开挖顺序，Ⅰ表示超前支护，Ⅱ、Ⅳ…表示初支及二次衬砌顺序2.6偏洞法控制要点对先施工的单洞，中墙部分也一并开挖支护和衬砌，中墙顶部围岩应根据具体情况加强支护后开挖的单洞，必须严格控制下台阶的开挖长度，开挖后要及时施作二次衬砌，最大限度地缩短不对称结构后开挖的洞要在先开挖的洞施工完主体结构后才能进行，尤其是要在仰拱施工后后开挖的洞，在开挖靠中墙部分的围岩时，可以通过控制爆破，减

6、少对中墙的破坏已经完成的偏洞法开挖2.7中导洞法控制要点中导洞初衬施作完后,应尽快施作中隔墙正洞开挖循环进尺与设计钢架间距相同工序变化处之钢架应设φ42锁脚钢管，以确保钢架基础稳定钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固右洞开挖应滞后于左洞，距离不小于6m为宜。临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。中导洞法开挖中间为中导洞，两边为CD法3矿山法隧道施工工序人工机械爆破开挖地面注浆洞内深孔注浆洞内水平旋喷超前预加固防水板止水带注浆防水层钢筋混凝土二次衬砌锚杆格栅喷砼初期支护开始完成3.1.

7、1超前预加固（洞内深孔劈裂注浆）注浆目的减少开挖面渗漏水改良地层，防止过大沉降、坍塌控制标准水泥浆水灰比0.8：1~1：1水玻璃模数2.6~2.8，水玻璃浓度35B注浆后地层渗透系数应不大于10-6cm/s注浆压力1~4Mpa施工注意事项要进一步核实地质情况，先试后作，选定最佳注浆参数注浆过程中详细记录注浆量、注浆压力及注浆工序的作业时间等，及时分析总结，改进注浆作业。注浆过程中随时观察注浆量及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止注浆中堵管、串管和漏管。双液浆注浆机（注浆机进浆管）双液浆注浆机（非工作状态）洞内注浆工作面（废

8、水废浆很少）注浆后开挖效果洞内上台阶人工开挖洞内下台阶机械开挖（注浆效果好）洞内下台阶钢筋（等待喷混）3.1.2超前预加固（洞内水平旋喷桩）水平旋喷桩：通过水平钻机把浆液以高压旋喷流的形式喷射到土体内，在缓慢旋转和进退的同时切割土体，强制土颗粒与浆液混合，凝固后形成水泥土柱状